公路橋梁荷載試驗檢測在橋梁養護中的作用探討

菅志偉

（中交路星（北京）工程檢測技術有限公司，北京 100021）

公路橋梁的具體養護內容就是指，通過及時對公路橋梁維修和保養，讓公路橋梁始終保持最佳的運行狀態，從而保障橋梁正常的運行。

1 荷載試驗檢測在橋梁養護中的重要性

1.1 有利于提高公路橋梁工程的使用壽命

我國經濟的不斷增長和城市化發展進程的不斷加快，使得基礎交通設施的建設力度逐步加大，城市之間的交通變得更加便捷。而養護工作是公路橋梁建設和運行的關鍵環節之一，因此必須牢牢把握住，通過合理科學的養護工藝保證公路橋梁的正常運行。公路橋梁經常在使用過程中，會出現不同程度的磨損和損壞，如果不及時維修保養，就會影響其正常運行，造成不同程度的損失。荷載試驗檢測主要就是對橋梁運行之后的共振性能和受力情況進行系統地監測，為公路橋梁提供承載力、結構強度和通車性能等方面的數據信息，方便及時對比公路橋梁保養標準數據，以及時發現橋梁的問題，然后采取有效措施改善和加固公路橋梁的結構，進而提高公路橋梁工程的使用壽命。

1.2 有利于提高公路通車的安全性

隨著我國經濟水平的不斷提高和私家車的不斷增多，公路橋梁的使用頻率也在不斷上升。一方面，由于公路橋梁的通行量較大，讓公路橋梁所承受的負荷量往往超過建設預期的設計，容易導致公路路面的各種危害問題出現，讓公路通車的安全性大大降低。另一方面，公路橋梁所處的地理環境較為復雜，需要面對各種自然因素的侵蝕，從而降低了公路橋梁的質量安全。面對公路橋梁的危害問題，及時進行荷載試驗檢測和保養工作，不但可以預防公路橋梁的種種質量隱患，還可以有效保障公路橋梁的安全性，提高出行安全率。

2 橋梁施工養護過程中存在的問題

2.1 公路橋梁養護管理制度有待健全

當前形勢下我國的公路橋梁養護制度還有待健全，在實際的養護管理制度建設中，主要存在兩方面的不足：一方面，沒有形成嚴格有效的管理制度，主要表現在不能及時對公路橋梁的運行情況和受壓情況進行統計分析，沒有具體的管理措施和手段，出現質量問題也不能及時解決；另一方面，沒有嚴格貫徹和落實養護工作[1]。對于出現質量問題的公路橋梁建設項目，相關的管理部門不能及時根據橋梁的受損情況展開維修保養工作，沒有嚴格的責任制度和監督制度，一旦公路橋梁發生運行隱患，就會出現“無人管”和“多人管”的情況，嚴重影響公路橋梁的保養工作。

2.2 公路橋梁養護管理人才不足和管理力度不足

在公路橋梁養護管理工作中，專業人才的儲備起著關鍵性的作用[2]。但是從目前的公路橋梁管理工作來看，我國橋梁管理人才和維修保養人才都是相對匱乏的，對公路橋梁養護知識工作存在較大的欠缺，理論知識和實踐經驗都有不同程度的欠缺，整個公路橋梁檢測保養隊伍沒有明確的科學技術指導，公路橋梁保養工作也就無法取得良好的效果，嚴重影響著公路橋梁的整體養護質量和運行質量。

在公路橋梁養護管理工作中，還存在相關人員對養護工作不重視的情況，主要表現在相關的人員不能正確認識到公路橋梁保養的重要性，沒有從思想上轉變過來，在實際的工作中不能充分發揮作用，導致公路橋梁欄桿殘缺不全、公路橋梁路面凹凸不平和不清潔的情況出現，嚴重影響公路橋梁的正常運行，加大了事故發生的概率。公路橋梁保養不及時出現的事故比比皆是，2011 年發生的武夷山公館大橋坍塌事故就是因為橋梁部分吊桿斷裂，導致橋梁橋面荷載失去承載而發生橋面坍塌事故，事故造成一輛旅游大巴司機當場死亡，22 名乘客不同程度受傷。武夷山公館大橋坍塌事故現場如圖1 所示。

圖1 大橋坍塌事故現場

3 荷載試驗的分類

總體而言，公路橋梁的荷載試驗主要分為兩種形式，動載試驗和靜載試驗[3]。

3.1 動載試驗

動載試驗強調的主要就是“動”，是建立在現代化技術基礎上的新型檢測手段[4]，其主要就是分析動態因素對公路橋梁的影響作用，比如通過檢測通車過程中公路橋梁所受到的沖擊力和其他自然因素的影響。通過車輛的沖擊力作用和共振對橋梁的結構作出科學的判斷，進而檢測和分析橋梁在通車情況下的受力情況和結構特點。如果在檢測過程中能夠及時發現橋梁結構性能的變化，就可以為后期的維修工作和保養工作提供支持，從而保證公路橋梁的安全。

3.2 靜載試驗

靜載試驗是動載試驗的對應面，強調“靜”，主要是指對公路橋梁施加一定程度靜力作用，從而來檢測公路橋梁的結構特性和受力情況。因此，在靜載試驗的過程中要著重注意仔細觀察公路橋梁結構在靜力作用下的變形情況和應力情況，然后將檢測的數據成果和理論成果數據進行比對。其中，校驗系數是公路橋梁受力特征衡量的重要標準，可以為后期的公路橋梁運行過程中的承載能力提供有效的數據支持。

4 荷載試驗對象的選定

在公路橋梁荷載試驗檢測工作中，荷載試驗對象的選定是很重要的步驟。一般而言，荷載試驗對象的選定要遵循以下原則：（1）選擇對象一般是通車時間長、沒有掌握相關結構數據的公路橋梁。（2）選擇對象要具有代表性，可以反映出公路橋梁的整體運行狀態和結構性能。（3）荷載試驗檢測的應用對象要能夠為公路橋梁的養護部門和管理部門提供后期的養護重點和潛在問題，從而為后期的公路橋梁養護工作提供必要的數據支持。（4）在公路橋梁荷載試驗檢測工作中，要著重把握的工作就是分析判斷公路橋梁的承載力，對橋梁運行之后的各種情況進行統計分析，通過對比橋梁表面的裂縫和結構變化，掌握橋梁的變化系數.明確參數之后，道路橋梁的管理部門就可以對橋梁的運行情況進行干預，通過控制車流量來保護橋梁，方便進行下一步的維修保養工作。

5 荷載試驗在公路橋梁檢測中的應用

5.1 公路橋梁檢測中的動載試驗

動載試驗檢測主要就是檢測通車之后公路橋梁的受力情況和橋梁的共振性能，通過動載試驗可以為公路橋梁提供相關的科學數據，為后期的公路橋梁養護的提供保養標準。動載試驗主要包括跑車試驗、脈動試驗和跳車試驗三部分的工作[5]。

（1）跑車試驗。跑車試驗的主要就是讓汽車在橋面上通行，進而觀察車輛在通行過程中對橋梁結構產生的震動性以及加速行駛后所產生的震動作用，相關的監測人員對產生的震動影響情況進行綜合分析，從而得出結果。

（2）脈動試驗。脈動試驗主要是檢測公路橋梁結構在本身脈動頻率下的影響作用。脈動試驗的過程中是不需要任何車輛和外在因素的參與的，這樣做的目的也是為了不干擾公路橋梁的檢測工作，保證檢測數據的準確性。但是相應的脈動試驗對環境因素的要求較高，需要保證環境的絕對安靜，準確檢測到公路橋梁的自振頻率，確保結果數據相對可靠。

（3）跳車試驗。跳車試驗主要是檢測公路橋梁的結構在車輛的沖擊作用下所產生的變化系數。具體的試驗流程就是先讓車輛在一定高度的跳板位置上啟動，高度一般確定在15cm 左右。在此基礎上，對公路橋梁的震動情況進行測量分析，從而確定公路橋梁結構在不同沖擊系數下的震動效果，也可以明確不同沖擊系數對橋梁整體結構的影響作用。

5.2 公路橋梁檢測中的靜載試驗

靜載試驗主要就是檢測公路橋梁受到靜力加載作用時，橋梁的結構發生位移和變形的情況。通過對橋梁施加一定的靜力作用后，公路橋梁的主體結構和使用特性就會發生不同程度的變化。總體而言，靜載試驗是大多數公路橋梁竣工之后必須進行的一項檢測工作，所以靜載試驗在整個公路橋梁的監測過程中發揮著重要的作用，靜載試驗主要是通過靜力的載荷作用來對橋梁的承受力進行檢測。靜載試驗對公路橋梁的結構、穩定性以及使用性能有很大的影響。

（1）靜載試驗的準備工作。為了保證靜載試驗結果數據的準確性，在實際的靜載試驗過程中，要對所涉及的檢測內容進行精細化的分析和劃分，對于檢測過程中使用的設備儀器進行標準化管理，確保儀器設備可以正常運行；在人員的選擇上，要確保所選擇的人員有豐富的工作經驗，有較高的專業素質，能夠滿足檢測工作的需要，還要對相關的技術人員進行系統而全面的管理工作，確保整個檢測過程中不會出現不良因素。

（2）安全工作。在整個檢測過程中，必須始終將安全管理工作放在重要的位置上，做好相關的安全工作，確保機器安全和人員安全，必要時可以設立安全監管部門，對相關的操作進行規范要求，提高技術人員的安全意識，做好防范工作，共同確保檢測工作的順利開展。

6 結束語

荷載試驗這項檢測手段不但可以應用于剛竣工的公路橋梁建設項目中，而且對一些建設年代較長的公路橋梁也可以進行試驗評估，可以科學準確地為公路橋梁的維修保養工作提供數據支持和結構依據，是公路橋梁質量安全檢測的最直接方法。